Winkler Prins Encyclopedie

E. de Bruyne, G.B.J. Hiltermann en H.R. Hoetink (1947)

Gepubliceerd op 23-01-2023

DIESELMOTOREN

betekenis & definitie

heet een groep motoren, genoemd naar de uitvinder Rudolf Diesel, die in 1897 en latere jaren met behulp van constructeurs van M.A.N. en Krupp een motor construeerde, met als brandstof petroleum, met een hoger nuttig effect dan tot op dat moment mogelijk werd geacht. In afwijking van reeds voordien bekende motoren werd hierbij lucht gecomprimeerd tot een dusdanige temperatuur, dat de brandstof die op dat moment geïnjecteerd werd, vrijwel spontaan ontbrandde.

Door het verstrekken van licenties op dit type motor werd reeds spoedig (in Nederland in 1903) in alle landen tot de bouw van Dieselmotoren overgegaan en reeds in 1910 bouwde Werkspoor in Nederland de eerste Dieselmotor in een schip, de Vulcanus.De Dieselmotor kenmerkt zich ten opzichte van benzine- en gasmotoren door zijn hoog nuttig effect en daardoor laag specifiek brandstofverbruik (tussen 155 en 180 gr brandstof/epkh). Tegenwoordig wordt als brandstof gebruikt gasolie of Dieselolie. Door het spontaan verbranden van de ingevoerde brandstof in de cylinder vervalt de meestal kwetsbare electrische ontstekingsapparatuur, waarmede benzine- en gasmotoren zijn uitgerust.

Als essentieel probleem van de Dieselmotoren komt echter direct het injecteren van de brandstof op het juiste moment en in de juiste hoeveelheid naar voren. Voor een goede verbranding moet de brandstof zeer fijn verdeeld worden over de in de cylinder aanwezige lucht. Deze ideale toestand kan alleen bereikt worden door aan de brandstof, in een of meer zeer dunne stralen verdeeld, een grote kinetische energie mede te geven. Vroeger deed men dit door de brandstof met behulp van gecomprimeerde lucht in te spuiten via de zgn. luchtverstuiver. Hierbij kon de brandstofpomp de olie onder lage druk naar de verstuiver voeren en eerst wanneer de naald van de verstuiver mechanisch gelicht werd, voerde de lucht, die geleverd werd door een compressor-installatie, deze brandstof fijn verdeeld mee in de cylinder. Naarmate de kennis van materialen en bewerkingen verbeterde, zag men kans brandstofpompen te maken, die veel hogere drukken konden verdragen zonder te lekken, zodat men naar wegen zocht en vond om de compressor-installaties te doen vervallen.

Het bleek — wanneer men een kleine ruimte maakte door een nauw kanaal verbonden met de verbrandingsruimte en in deze ruimte brandstof inspoot met een druk van 80-120 kg/cm2 — dat in deze kleine ruimte een soort voorverbranding ontstond, waarbij echter een overmaat brandstof aanwezig was. Ten gevolge van deze verbranding ontstaat een drukstijging, die de resterende onverbrande brandstof in fijn verdeelde vorm in de hoofd-verbrandingsruimte slingert. In de hoofd-verbrandingsruimte werd daarna het verbrandingsproces voortgezet. Ook hier dus weer een methode om een grote hoeveelheid energie aan de brandstof mede te geven. Men vindt dit principe terug in allerlei vormen in de zgn. voorkamer-motoren. Nog later werd het mogelijk om direct in de verbrandingsruimte in te spuiten en toch een goede fijne verdeling van de brandstof te krijgen; de zgn. „directe inspuiting”. Er worden vanzelfsprekend hoge eisen gesteld aan pompen en verstuivers.

Aanvankelijk bouwde men alleen 4-tact Dieselmotoren; men ging echter na enkele jaren over om ook daarnaast 2-tact Dieselmotoren te bouwen, eerst met krukkast-spoeling, maar later steeds meer met aparte spoelpompen, hetzij als zuigerpompen, hetzij als roterende pompen.

De scheepsdieselmotoren in de grote zeeschepen zijn meestal langzaamlopende 2-tact Dieselmotoren met een toerental tussen 120 en 250 omw/ min. Om een zeer groot vermogen onder te brengen in een betrekkelijk kleine ruimte, is men meermalen overgegaan om dubbelwerkende 2-tact machines te bouwen. Hierbij werkt ook de onderzijde van de zuiger in een verbrandingsruimte, die zich om de zuigerstang bevindt. Dergelijke motoren worden gebouwd als 6-cylinder motoren tot ca 6000 pk.

Een andere methode om een groter vermogen onder te brengen in een betrekkelijk kleine ruimte, is die waarbij men twee zuigers in één cylinder laat werken. Tussen de beide zuigers bevindt zich de verbrandingsruimte. De bovenste zuiger wordt door een juk en lange stangen verbonden met de krukas. Sinds 1948 worden deze motoren in licentie gebouwd door Wilton-Fijenoord. Veel kleinere scheepsmotoren worden er gebouwd voor de kustvaartschepen en voor de binnenscheepvaart. Op dit gebied schijnt nog geen uitgesproken voorkeur te bestaan, daar men zowel 4-tact als 2-tact motoren aantreft. Al deze scheepsdieselmotoren hebben gemeen, dat ze geconstrueerd zijn om gedurende lange tijd op betrouwbare wijze hun volle vermogen af te kunnen geven, terwijl het gewicht van de machine niet te groot mag worden.

Een ander type Dieselmotor is de stationnaire Dieselmotor, zoals deze gebruikt wordt in centrales, pompgemalen, e.d. Het gewicht speelt hierbij niet zo’n grote rol. Ze moeten eveneens gedurende lange tijd betrouwbaar hun volle vermogen kunnen geven; men eist echter een geringe slijtage, daar vervanging of reparatie duur en meestal zeer ongelegen komt. De specifieke belasting is wat lager dan van de scheepsmotor.

Een geheel ander type Dieselmotor is de tractiemotor; dit zijn de motoren, die gebruikt worden in locomotieven, autobussen, vrachtauto’s, e.d. Hierbij speelt het gewicht een grote rol, terwijl tractiemotoren slechts kortstondig volbelast worden; er kan dus een hogere specifieke belasting toegestaan worden. Deze motoren worden in de V.S. zeer veel gebruikt in autobussen. Ze hebben hun grote bekendheid verworven in de Wereldoorlog II, daar het Amerikaanse leger ze voor alle mogelijke doeleinden gebruikte, ook als scheepsmotor in kleinere landingsvaartuigen. In de luchtvaart heeft de Dieselmotor zich geen plaats kunnen veroveren, hoewel het specifiek brandstofverbruik aanzienlijk lager ligt dan van benzinemotoren. Het is echter niet gelukt om het gewicht per pk voldoende laag te krijgen om tot een economische luchtvaartmotor te komen.

Dieselmotoren worden in Nederland vervaardigd, en wel voor grote motoren bij Werkspoor te Amsterdam, De Schelde te Vlissingen, Wilton-Feyenoord, P. Smit Jr te Rotterdam en Stork te Hengelo. Deze fabrieken bouwen echter ook kleinere motoren. De bekendste fabrieken voor kleinere motoren zijn: Thomassen in De Steeg; Kromhout te Amsterdam, Brons te Appingedam, De Industrie te Alphen aan de Rijn en Bolnes te Rotterdam.

IR E. J. DIEHL

Lit.: Louis R. Ford, Marine Diesel Handbook, 3rd pr., Diesel Publ. Inc. (New York 1944); Howard E. Dagler, Diesel and other Internal-Combustion Engines (Chicago 1944); Harry R. Ricardo, The High Speed Internal Combustion Engine, 3rd ed. (London, Glasgow 1945); J. G. Piek, Scheepsmotoren, dl I en dl II, 5de dr. (Amsterdam 1944); W. F. H. J. Tabernal, De Compressorloze Dieselmotor voor wegverkeer en railtractie (Middelburg 1935); D. J. Bastmeyer, Automobiel Dieselmotoren, dl III van de serie Automobiel- en rijwieltechniek, 5de dr. (Haarlem 1947).

< >